深厚软土地基的处理是一个复杂的问题。刚性桩作为加固深厚软土地基工法,具有竖向沉降小,变形稳定时间短的优点。本文在总结传统刚性桩复合地基研究成果的基础上,提出了阶梯形变截面桩复合地基新技术。通过大比例室内模型试验及数值仿真分析等手段,对比研究了偏心荷载和对称荷载下阶梯型变截面桩复合地基工作性状,讨论了垫层厚度、垫层模量、承台刚度对复合地基工作性状的影响,主要研究内容和成果如下:进行了偏心荷载和对称荷载下阶梯型变截面桩复合地基室内大比例模型试验,对比研究了偏心与对称荷载下阶梯型变截面桩复合地基的沉降特性、桩身应力分布规律。研究结果表明:偏心荷载作用时复合地基的承载能力要小于对称荷载时复合地基的承载能力。荷载偏心对承台下桩的荷载传递规律有一定影响。基于FLAC^3D数值模拟软件建立了偏心荷载和对称荷载下阶梯型变截面桩复合地基室内大比例模型试验的数值模拟模型。探讨了复合地基应力场及位移场随承台荷载的变化规律。基于FLAC^3D数值模拟建立了足尺刚性桩复合地基三维数值模拟模型。研究了垫层厚度、垫层模量对刚性桩复合地基工作性状的影响。指出了垫层厚度、垫层模量的合理取值范围。